城市黑臭水体成因及治理技术探讨

李秀民

摘要：城市黑臭水体不仅给城市居民带来了极差的感官体验，也是严重影响了居民生产生活的水环境问题，严重制约了生态文明城市的建设。本文从黑臭水体形成的主要原因，提出治理水环境主要技术方法，以期为城市黑臭水体的治理提供一些思路。

关键词：城市水环境;黑臭水体;形成原因;治理技术

引言

随着国家经济高速发展，城市规模不断扩大，新增居民生活污水及工业废水的排放，对城市污水处理带来了极大考验，因配套设施建设落后及管理疏忽，造成大量污（废）水直接排入城市水体，从而造成城市水环境黑臭问题。

根据国务院2015年颁布实施的《水污染防治行动计划》：“到2020年，全国地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内;到2030年，全国城市建成区黑臭水体总体的到消除。”[1]城市黑臭水体整治已经成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容。

根据住房和城乡建设部发布的《城市黑臭水体整治工作指南》，城市黑臭水体可细分为“轻度黑臭”和“重度黑臭”两级，具体分级标准见表1：

除上述具体指标外，居民直观感受和意见也很重要，如60%以上居民认为有“黑”“臭”问题，应认定该水体为“黑臭水体”，进而加强治理。

1、城市黑臭水体主要形成原因

导致城市黑臭水体形成的原因很多，水体有机质含量高是一个主要因素。大量有机质在氧化分解过程中不断消耗水体溶解氧，导致水体溶解氧含量较低，长期处于厌氧状态下逐渐产生臭味，随着溶解氧的消耗，水中生物链被破坏，水体自净能力严重丧失，最终造成水体黑臭现象。造成这种结果影响因素主要有以下几种：

1.1外源污染

污水管网建设密度较低，污水收集率不高导致生活污水肆意排放入河是一个很严重的问题。在管网建设方面，美国2002年城市排水管网密度平均在15km/km2以上，日本2004年城市排水管道密度平均在20～30km/km2以上，而我国2010年城市排水管道密度为9.0km/km2，差距显著[3]。同时，管网建设质量不高，雨污系统错接、漏接、混接问题普遍存在，污水处理厂处理能力不足，也是造成污水入河问题难以根治的重要原因。

此外，城市市政道路初期雨水下河造成的面源污染问题也是导致水体黑臭的原因之一， 因汽车尾气、水系周边存在的垃圾站、养殖场等，初期雨水将重金属、有机物及矿物质等冲刷进入水系，也会对城市水体造成污染。

1.2内源污染

内源污染物主要指进入水体的营养物通过各种物理、化学及生物作用，逐渐沉降至水体底部的物质。积累在底泥表层的氮、磷营养物质，在一定的物理化学条件下，从底泥释放而重新进入水中，形成内源污染[4]。适当的实施底泥疏浚，是控制水体富营养化，避免形成黑臭水体的有效途径之一。

1.3水动力不足

中国人民大学环境学院副院长王洪臣教授曾提出，城市黑臭水体大都流动性差，有的就是不流动的断头河，就是所谓的“死水一潭”[5]。

水体流速缓慢、河道基流不足以及河道渠道化、硬质化等都有可能导致河道黑臭[6]。尽管水体本身具有一定的自净能力，但水流速度缓慢，将无法携带大量氧气进入水体，当水体中溶解氧浓度低于2 mg/L时就容易产生黑臭水体[7]。

另外也有研究人员对浦东新区黑臭水体进行研究时发现，河道淤积造成水流不畅，促使水质富营养化，造成水生植物疯长，反过来阻碍水流速度，加快水中悬浮物的沉淀，使水质每况愈下，特别是在高温天时，水质容易出现恶化变黑发臭[8]。

1.4河道生态功能的丧失

在生态河道理念提出前，部分城市为了追求经济利益，过度开发和占用城市河道蓝线，生态滩地被侵占，削减了河道两侧滩地对初期雨水径流污染的过滤作用，加重污染物进入城市水体的比重。此外混凝土挡墙、浆砌石挡墙等硬质挡墙的建设和渠底硬化，水生态环境异质性减弱，水体自净能力减弱，生态系统退化，水中污染物不断积累，最终产生黑臭现象[9]。

2、城市水环境治理技术分析

在大力推进整治黑臭水体方面，应按照“控源截污、内源治理、生态补水、生态修复、长效管理”的治理思路进行。

2.1控源截污

校核城市污水量，针对不满足处理能力的地区，新建或扩建污水处理厂提高污水处理能力，实现污水全处理。完善污水管网，有条件的地区应实施彻底的雨污分流工程，彻底消除因管网覆盖率低造成的污水下河问题，做到污水应收尽收，消除点源污染对水体水质造成的污染;通过选用高标准的排水管材，更严格的施工及验收标准，提高管网建设质量，消除因管道因结构性缺陷而造成的污水渗漏对水体水质产生的污染问题。

加大对面源污染的治理，对面源污染严重的区域，应设置初期雨水截流设施，对黑臭水体周边有养殖场的，应提高管理水平，通过改造养殖场排水系统消除面源污染，对不达标的要坚决取缔或异地搬迁，杜绝类似这种污染严重的面源污染下河。

2.2内源治理

清除黑臭水体内源污染的主要手段是底泥疏浚，通过清除含有高浓度污染物的底泥，从而实现对内源污染的控制。在巢湖水污染治理过程中，研究人员发现工程区清淤前后TN浓度从3.69mg/L下降到2.72mg/L，TP浓度均值从0.305 mg/L下降到0.162 mg/L，水体中TN和TP浓度分别下降了26.3%和46.9%[10]。滇池草海BOD和CODMn浓度均值分别由清淤疏浚前的18.63mg/L、9.82mg/L降低到8.00mg/L、8.43mg/L ，水质也由清疏前的劣Ⅴ类提高至Ⅴ类，对水体水质有明顯改善[11]。

通过上述工程实例也证明，以清淤疏浚为主的内源治理，对改善水体水质、治理和消除黑臭水体有重要作用。

2.3引水活水

活水循環是提高城市内河水环境容量，提升水体自净能力，长效改善水体水质的重要手段之一[12]。水体流速的增加，有利于水体复氧，强化微生物和水生植物降解效率，进而达到提升自净能力及增强环境容量的目的，实现保持水体水质良好的目的。

2.4生态修复

生态修复技术主要指的是从生态系统的原理出发，利用生物学方法来修复或恢复水生态系统及生态结构，从而提高水体自净能力，让水生态系统可以更好的实现自我调节的一种良性循环[13]。

在控源截污、内源治理的基础上，构建水生态系统，以期恢复水体的自净能力，实现水体水质改善、水景提升，可有效改善生态环境和社会经济效益。具体技术路线如下：

水生态自净系统构建是解决生态系统失衡的根本措施，是降低富营养化威胁的重要措施，更是景观效益提升的基础，是治理黑臭水体的核心内容之一。

2.5水体缓冲区的建设

建立城市水体缓冲区，可以形成水生生态系统与陆地生态系统之间的过渡。在这个过渡区，可以为各种陆生生物提供生态牺牲地，对水体形成一道天然屏障，这样可以有效地避免泥沙、有机物、营养物等对水源的污染。在河流缓冲技术的作用下，其水体形成了良好的循环，恢复了生态系统，有效地减少了对水体的污染，形成绿色流域建设，进一步促进了水环境质量的稳定发展。

结束语：

黑臭水体治理工作，是一项长效的、系统性的工作，应在前期认真调研的基础上制定适当的治理方案，在完成截污纳管、内源治理、生态系统恢复等工作的基础上，还应在黑臭水体治理初见成效后，建立长效机制与考核制度，明确责任到个人，以此切实改善城市水环境质量。

参考文献：

[1]国务院印发《水污染防治行动计划》2015-04-16;

[2]住建部、环保部发布《城市黑臭水体整治工作指南》[J]. 建设科技，2015（18）：14.

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